Pește Tang. Pește cu cap transparent
Canalul de transport maritim – o cale navigabilă artificială concepută pentru a conecta corpuri de apă individuale (râuri, lacuri, mări și oceane). Pe lângă conexiunile de transport, canalele pot fi folosite pentru alimentarea cu apă a așezărilor și întreprinderilor industriale, pentru irigarea terenurilor și în alte scopuri de gestionare a apei.
Canalele de transport sunt clasificate în funcție de următoarele caracteristici principale:
După scop: bypass și conectare.
Ocoli canalele sunt amenajate pentru a ocoli obstacolele periculoase pentru navigație în anumite tronsoane ale căii navigabile naturale (albia stâncoasă a râului, repezire, cascade, condițiile de valuri ale lacurilor, mărilor și oceanelor etc.). Exemple de astfel de canale sunt canalul din valea râului. Vyg de-a lungul traseului Canalului Marea Albă-Baltică, Canalul Welland din Canada între Lacurile Erie și Ontario, ocolind Cascada Niagara, Canalul Ladoga, care a fost folosit pentru transport maritim în perioadele de furtună și altele. Canalele de ocolire includ, de asemenea, canale așezate pe diferite structuri hidraulice sau structuri hidraulice sub presiune, de-a lungul secțiunilor puțin adânci ale râurilor și rezervoarelor. Sunt potrivit canale către ecluze și ascensoare pentru nave, chei și porturi, întreprinderile industriale, precum și pentru intrarea în gurile râurilor și lacurilor de acumulare.
Conectarea canalelor asigură legături de transport cu apă între corpurile de apă individuale și poate reduce semnificativ lungimea căii navigabile. De exemplu, Canalul Panama asigură circulația navelor de-a lungul celei mai scurte rute dintre oceanele Atlantic și Pacific, iar Marea Albă-Marea Baltică - între Marea Albă și Mările Baltice. Majoritatea canalelor construite în Rusia și în străinătate sunt de legătură.
După dispozitiv tehnic: canale deschise și închise.
Canalele deschise nu conțin structuri de presiune și conectează corpuri de apă cu aproximativ aceleași niveluri de apă. Exemple de astfel de canale sunt: care conectează Suez (Marea Mediterană și Marea Roșie), ocolirea Ladoga și altele. Avantajele canalelor deschise includ: o bună aprovizionare cu apă și libera circulație a navelor, iar dezavantajele sunt volume mari de lucrări de excavare asociate terenului și necesitatea asigurării adâncimii navigabile garantate, precum și prezența curenților cu schimbarea apei. nivelurile din rezervoarele conectate.
Canale gateway Acestea includ diferite structuri hidraulice sub presiune - baraje, ecluze, stații de pompare, diguri, hidrocentrale, deversoruri și reprezintă secțiuni reglementate ale căii navigabile. Capetele unor astfel de canale, de regulă, ies în corpuri de apă cu niveluri diferite de apă, iar traseul canalelor poate trece prin unul sau mai multe bazine de apă între bazine de drenaj râuri, lacuri și mări. Canalele blocate pot fi de ocolire (Belozersky, Welland) și de conectare (Volga-Baltic, Panama etc.), cu o singură pantă (Welland, Saimaa) și cu două pante (Volga-Don, Kiel și multe alte canale din Rusia și din lume). ). Canalele încuiate asigură condiții de apă reglate ale bazinelor și adâncimi navigabile garantate, nu există curenți și mai puțină derivă în comparație cu canalele deschise. Principalele dezavantaje ale unor astfel de canale includ prezența structurilor hidraulice sub presiune costisitoare și necesitatea slujării la trecerea navelor, precum și dificultățile de alimentare cu apă a canalelor, în special în zonele bazinelor hidrografice.
După clasa de nave care trec: mare, lac și râu.
Canale maritime conceput pentru înot nave maritime si are dimensiuni mariîn lățime și adâncime. Canalele maritime sunt Suez, Panama, Sankt Petersburg, Ventspils etc. Prin ele pot naviga si navele de navigatie mixta (fluviu-mare).
Canalele fluviale și lacustre permit, de asemenea, navigarea navelor fluviu-mare, dar au dimensiuni mai mici în comparație cu canalele maritime. Un exemplu de canal de lac este Canalul Welland, iar printre canalele fluviale, pe lângă cele deja menționate, se numără și Canalul Nipru-Bugsky, Canalul care poartă numele. Moscova, Germania Centrală etc.
După metoda de alimentare cu apă: canale cu nutriție naturală și artificială.
Canalele alimentate natural sunt asigurate cu apă datorită curgerii naturale în bazinul canalului (Marea Albă-Baltică, Volga-Baltică, Saimaa, Kil etc.).
Canalele alimentate artificial sunt asigurate cu apă parțial datorită scurgerii naturale, precum și prin stații de pompare care pompează apa din bazinele inferioare spre cele superioare până la bazinul hidrografic (Volga-Donskoy, Moscova, Germana Mijlociu etc.).
În funcție de condițiile de pozare și locație: de-a lungul fundului mărilor de lacuri, rezervoare și în albiile râurilor, pe uscat pe continent.
Canalele așezate de-a lungul fundului corpurilor de apă, de regulă, sunt canale de apropiere către diguri, porturi și alte obiecte (Petersburg, Arhangelsk, Volga-Caspian etc.). Au o secțiune transversală incompletă: lor Partea de jos este o fantă (crestătură) în partea de jos a rezervorului, iar partea superioară este în rezervor.
Canalele așezate pe pământul continentului sunt realizate într-un șanț, jumătate tăiat - jumătate terasament și mai rar într-un terasament; au o secțiune transversală completă.
În funcție de condițiile de funcționare: cu trafic naval unidirecţional şi bidirecţional. Canalele unidirecționale au o lățime de canal mai mică decât canalele cu două sensuri.
După durata de navigare diferențiați canale pentru navigația pe tot parcursul anului și sezonieră a navelor. Canalele cu condiții sezoniere de navigație sunt situate în zone climatice cu perioade lungi de temperaturi negative (canale din America de Nord, nord-vest și centrul Rusiei etc.).
Prin utilizare: canale de transport maritim și canale pentru scopuri complexe.
Canalele în scopuri complexe, pe lângă navigație, sunt folosite și pentru rezolvarea altor scopuri de gospodărire a apei, cum ar fi irigarea terenurilor (Volga-Don, Karakum), alimentarea cu apă și udarea râurilor mici (Canalul Moscova), hidroenergie (Volgo-Baltic, Marea Albă-Baltică etc.) etc.
După intensitatea traficului: canalele sunt împărțite în clase.
Canalele maritime sunt împărțite în trei clase: 1 – cu o cifră de afaceri zilnică de peste 5 nave; 2 – de la 2 la 5 vase; 3 – mai puțin de 2 vase. Canalele fluviale rusești sunt împărțite în șapte clase în funcție de adâncimea garantată a canalului de navigație (a se vedea paragraful 1.2 al capitolului 1). Canalele fluviale Europa de Vest sunt împărțite în șase clase.
La proiectarea canalelor de transport maritim, se acordă o atenție deosebită alegerii rutei, zonei de conectare a corpurilor de apă și cotei bazinului hidrografic.
Traseul este axa canalului pe planul terenului, format din secțiuni drepte și curbe. Este așezată pe cea mai scurtă distanță dintre rezervoare și încearcă să o așeze pe cele mai joase cote ale terenului pentru a evita volumele mari de lucrări de excavare. De asemenea, este necesar să se țină cont de faptul că costul canalelor depinde de tipul de sol care se dezvoltă. Construcția de canale în soluri nestâncoase este mai ieftină decât în cele stâncoase.
La alegerea unei zone de legătură, se preferă zonele dezvoltate economic pentru a atrage fluxuri suplimentare de marfă către transportul pe apă. Bazinul hidrografic trebuie să fie prevăzut cu apă și să aibă cea mai joasă altitudine. La cote mici ale bazinelor hidrografice, numărul total de structuri hidraulice sub presiune scade și, prin urmare, costul construirii unui canal de transport maritim.
La proiectarea canalelor de transport, este necesar să se țină cont și de posibilitatea utilizării integrate resurse de apăîn vederea satisfacerii diverselor nevoi ale consumatorilor de apă.
De obicei, sunt schițate mai multe opțiuni pentru traseul canalului și sunt comparate în ceea ce privește costurile de construcție, costurile de operare și costul transportului de mărfuri.
Secțiunea transversală a unui canal de transport maritim așezat pe uscat pe continent poate avea următoarele forme de bază: dreptunghiulară, trapezoidală, în gol și poligonală (vezi Fig. 11.1).
Canalele de secțiune transversală dreptunghiulară sau similară (Fig. 11.1, a) sunt construite în principal în soluri stâncoase și uneori în soluri nestâncoase atunci când traseul canalului trece prin arii populate mari. Acestea necesită o lățime mai mică, sunt convenabile pentru condițiile de exploatare ale navelor, dar necesită o forță de muncă intensă pentru a fi implementate și au un cost ridicat.
Canalele cu secțiune transversală trapezoidală (Fig. 11.1, b) sunt cel mai adesea instalate în soluri nestâncoase, sunt simple din punct de vedere al producției, dar sunt supuse eroziunii din cauza valurilor și a propulsiei navei. Sunt recomandate pentru utilizare pe canale cu trafic redus.
Forma secțiunii transversale în formă de gol (Fig. 11.1, c) este mai rezistentă la eroziune, dar are un design complex. Canalele de această formă sunt rareori construite, pot fi folosite doar ca ocolitoare în timpul construcției de instalații de apă individuale și au o lungime relativ mică.
Secțiunea poligonală (Fig. 11.1, d) este mai rezistentă la eroziune în comparație cu forma trapezoidală, se instalează în soluri nestâncoase și este utilizată pe scară largă în construcția de canale cu trafic intens în două sensuri de nave.
Orez. 11.1. forme de secțiune transversală ale canalelor:
a) dreptunghiular; b) trapezoidal; c) în formă de gol;
d) poligonală
Formele secțiunii transversale a canalelor prezentate în Fig. 11.1 sunt date pentru aceleași dimensiuni ale canalului de navigație: lățime de jos ( ÎN) și adâncimea apei ( S k). Dimensiunile secțiunii transversale ale canalelor sunt determinate în funcție de condițiile de siguranță pentru navigația navelor și vor fi discutate mai jos folosind exemplul unui canal de navigație fluvială poligonal.
Cu exact 110 de ani în urmă, guvernul SUA a achiziționat „pentru totdeauna” întreaga zonă a viitorului Canal Panama pentru un preț simbolic, mărimea unei chirii anuale, care a făcut posibilă începerea construcției celui mai mare canal de transport maritim din istoria omenirii. Pentru această dată, am pregătit o trecere în revistă a celor mai remarcabile canale de transport maritim de pe planetă.
Acest canal este numit coroana ingineriei timpului său, cel mai mare canal din istoria omenirii și unul dintre cele mai importante obiecte economice ale apei. Canalul Panama este cunoscut și sub numele de „Podul Americilor”.
Canalul Panama, care leagă Pacificul și oceanele atlantice, este un sistem de ecluze și prize de apă care „nivelează” nivelul mării între cele două oceane. Acest canal lung de 77 km a fost deschis pe 12 iunie 1920, dar astăzi rămâne una dintre cele mai importante rute de transport maritim de o valoare economică enormă. Construcția sa a devenit unul dintre cele mai complexe și ample proiecte din istoria omenirii.
Este un fapt cunoscut că apăsarea simbolică a butonului pentru deschiderea canalului a fost făcută de cel de-al 28-lea președinte american Woodrow Wilson direct din biroul său. Ceea ce a fost fără precedent pentru vremea aceea. După apăsarea butonului, semnalul a mers prin telegraf către Panama și explozivii de pe baraj au detonat. Explozia a dus la faptul că apele lacului artificial Gatun au umplut Canalul Culebra, iar navele au putut călători între Pacific și Atlantic. Astăzi, Canalul Panama este nu numai cea mai importantă rută de transport maritim, ci și o atracție turistică populară. Coordonate pe Google Maps: 9.08000001,-79.68000001
Deschiderea canalului care leagă Marea Mediterană și Marea Roșie a avut loc în 1869. este o graniță condiționată între Africa și Eurasia. Canalul a fost conceput ca o rută maritimă alternativă de la Marea Mediterană la Oceanul Indian. Lungimea sa este de 163 km, lățimea de-a lungul fundului variază de la 45-60 de metri, iar adâncimea este de aproximativ 20 de metri. Canalul este un activ economic și strategic important, conectând două porturi majore: Suez și Port Said.
Astăzi, Canalul Suez, împreună cu producția de petrol și turismul, este una dintre principalele surse de venit ale Egiptului. În medie, 48 de nave trec prin canal pe zi și este nevoie de aproximativ 14 ore pentru a traversa canalul. Coordonate pe Google Maps: 30.70500001,32.344166676667
Canalul Marea Albă-Baltică (Belomorkanal) a fost construit de prizonierii Gulag. Construcția acestui canal a fost o adevărată tragedie pentru istoria nationalași un simbol al industrializării. Canalul a fost construit în timp record (în 1 an și 9 luni) și a devenit o cale navigabilă importantă pentru transport maritim, ceea ce este și astăzi. Lungime totală Marea Albă-Canalul Baltic din Lacul Onega inainte de Marea Alba 227 km, adancime 4 metri, latime 36 metri. Canalul include 19 porți de acces.
În URSS, în 1932, au fost lansate țigări „” cu un conținut foarte mare de gudron, care au devenit populare datorită prețului lor scăzut. Coordonate pe Google Maps: 62.80000001,34.80000001
Germania are și propriul său canal gigant. Se numește Canalul Germaniei Centrale și este o importantă arteră de transport maritim, care leagă Rinul prin Canalul Dortmund-Ems și Canalul Rin-Herne cu râuri precum Elba, Weser, Ems și lacul cu Oder. Lungimea Canalului Germaniei Centrale este de 325,7 km. Acest canal este cunoscut pentru priveliștile sale extrem de pitorești de pe malurile sale, care atrage mulți turiști în aceste locuri, precum și pentru podurile și clădirile neobișnuite pentru traversarea navelor. Cele mai faimoase de pe acest canal sunt canalele de transport maritim Minden și Magdeburg, care atrag până astăzi mulțimi de privitori.
Canalul Geta este o cale navigabilă care a făcut legătura între Marea Baltică și Marea Nordului în prima jumătate a secolului al XIX-lea. Canalul este drumul cel mai scurtîntre aceste mări. Canalul a fost deschis la 26 septembrie 1832, aparține Suediei și și-a servit cu fidelitate interesele comerciale de zeci de ani. Cu toate acestea, de-a lungul timpului, tonajul navelor comerciale s-a schimbat și nevoia de canal a dispărut. Lungimea Canalului Geta, pe care, de altfel, sunt 58 de ecluze, este de aproximativ 420 km. Astăzi, Canalul Geta a devenit un obiect de interes pentru turiști, iubitori de excursii cu barca și navigație. În fiecare an, aici se adună mii de turiști și sportivi.
Klong este un sistem complex de canale, „Veneția Asiei”, situat în partea centrală a câmpiei Thailandei. Timp de secole, Klong a fost principala cale navigabilă din Thailanda. Numai datorită acestui sistem de canale au putut comercianții și călătorii să ajungă dintr-un colț al țării în altul. Din păcate, odată cu dezvoltarea transportului maritim, datorită acestuia caracteristici de inginerie Klong a încetat să mai fie de interes economic. Multe canale ale acestui sistem au fost deja umplute în timpul nostru. Canalul a putut reveni la strălucirea de odinioară datorită dezvoltării turismului în țară.
Canalul Augustow este o rută de transport maritim între Polonia și Belarus. Acest monument de inginerie hidraulică leagă râul Vistula de râul Neman și este situat într-o zonă protejată UNESCO. Lungimea canalului este de 101 km. Include sistem complex ecluze și poduri mobile.
Inițiatorii construcției Canalului Augustow au fost Ksawery Drutsky-Lubecki, ministrul de finanțe al Poloniei și Stanislav Staszic, polonez figura publica. Decizia de a construi acest canal a fost luată personal de împăratul Alexandru I, după ce proiectul, întocmit pe 500 de foi de un grup de ingineri militari condus de Ignatius Prondzinsky, a fost luat în considerare de un comisia tehnica La Petersburg. Necesitatea construirii unui canal a apărut după ce Prusia a introdus taxe vamale mari pentru transportatorii maritim de mărfuri care se îndreptau spre porturile baltice în primul sfert al secolului al XIX-lea.
Se știe că la construcția Canalului Augustow au lucrat peste 7 mii de muncitori naţionalităţi diferite: ruși, bieloruși, polonezi și evrei. Documentele din acea vreme păstrau informații că evreii în timpul construcției canalului erau angajați în cea mai mare muncă și cea mai murdară, dar în același timp cea mai bine plătită - scoaterea apei din șanțuri.
Suficient pentru o lungă perioadă de timp De-a lungul canalului Augustow s-a desfășurat rafting în lemn. „Berlinul” - nave din lemn care transportau mărfuri - au mers și ele de-a lungul canalului. Când se deplasau împotriva curentului, foloseau echipe de cai și uneori șlepuri.
Astăzi, Canalul Augustow este un fel de Mecca pentru turiștii de apă care se adună aici din toată lumea. Coordonate pe Google Maps: 53.866666667667,22.966666667667
Canalul Corint, care are doar 6 km lungime, este considerată cea mai scurtă arteră de transport. În același timp, adâncimea și lățimea permit chiar și cel mai mult corăbii mari, și este pur și simplu imposibil de supraestimat importanța sa pentru transportul grecesc. Nu își va pierde relevanța, fie și doar pentru că atrage un numar mare de turiştilor. Caracteristica caracteristică a Canalului Corint sunt pereții săi înalți - până la 76 de metri deasupra apei. Canalul Corint este impresionant din orice unghi și este un adevărat paradis pentru pasionații de sporturi extreme.
Foarte conectat la Canalul Corint înregistrare neobișnuită. Mulți călăreți au visat să sară peste acest canal, iar Robbie Maddison a reușit să-și îndeplinească visul pasionaților de sporturi extreme. În 2010, a atins viteze de 125 km/h cu Honda CR500, a zburat peste canal și a aterizat pe partea opusă. Inaltime maxima saritura - 95 de metri. Maddison a spus că cel mai dificil lucru pentru el a fost să depășească zona de accelerație și frica. Coordonate pe Google Maps: 37.934444454444,22.983888898889
Canalul Kiel care leagă Marea Baltică și Marea Nordului, situat în Germania. Și-a primit numele în onoarea golfului cu același nume și a orașului Kiel. Astăzi, acest canal, lung de 98 km și lățime de peste 100 m, este unul dintre cele mai aglomerate canale din Europa. Canalul este folosit din 1895. Traficul pe acest canal este organizat cu punctualitate germană, iar toate navele mari sunt întotdeauna însoțite de un pilot. Cu o frecvență de invidiat canalul găzduiește traversări cu feribotul. Este de remarcat faptul că până în 1948 a avut un alt nume - Canalul Kaiser Wilhelm.
Canal- un canal artificial conceput pentru a reduce trasee de apă sau pentru a redirecționa fluxul de apă.
Primele canale de irigare au apărut la sfârșitul mileniului al VI-lea î.Hr. în Mesopotamia. Aproximativ în același timp, se pare, au început să construiască sisteme de irigații în Egiptul Antic, astfel încât până la sfârșitul anilor 20 și 2000 a fost creată o rețea largă de canale de irigare în ambele țări. Este posibil ca în Egiptul antic A apărut și primul canal de transport maritim din lume, care lega Marea Roșie de Mediterana printr-unul dintre afluenții Nilului. Construcția acestuia artera apei a fost început în jurul anului 600 î.Hr. și a durat până în 518 î.Hr., când țara a fost cucerită de perși.
Conform metodei de alimentare cu apă, canalele sunt împărțite în canale gravitaționale, în care apa curge sub influența gravitației și cu ridicarea mecanică a apei, pentru care se folosesc stații de pompare.
În funcție de funcțiile lor, canalele moderne sunt împărțite în două tipuri principale:
- canale utilizate pentru – livrarea sau scurgerea apei;
- efectuarea canalelor functii de transport (de exemplu, livrarea de bunuri sau persoane).
Adesea canalele îndeplinesc ambele funcții.
În funcție de scopul lor, canalele sunt împărțite în mai multe tipuri.
Din vremuri stravechi rol important V agricultură jucat canale de reabilitare, care, la rândul lor, se împart în irigare și drenaj (drenaj). Primul dintre ele livrează apă și o distribuie pe câmpuri, așa că cel mai adesea pot fi găsite în deșerturile și semi-deșerturile din Asia și Africa, precum și în zonele în care se desfășoară agricultura intensivă. Acestea din urmă, dimpotrivă, drenează apa din zona umedă. Canalele de irigare formează de obicei un sistem de canale: principal, de distribuție, de irigare și de drenaj. În sistemele mari de irigare, canalele principale ating o lungime de câteva sute de km, de exemplu, Bolshoi Stavropol (peste 300 km), Bolshoi Fergana (aproximativ 300 km) și Canalul Karakum (796 km până la Ashgabat).
Canalele de irigare furnizează apă pentru nevoile agricole (în principal animale) în zonele fără apă și aride; crește scurgerea locală râuri mici, își îmbunătățesc starea sanitară.
Canalele de apă furnizează apă la locul consumului acesteia, și condițiile de funcționare și cerinte sanitare Adesea sunt forțați să facă astfel de structuri închise. Al lor obiectivul principal– alimentarea cu apă în zonele fără apă și aride din locurile în care există un surplus constant de apă.
Alimentarea cu apă, alimentarea cu apă și canalele de irigare pot fi gravitaționale și mașini.
Un alt tip de canal este energia. Canalele energetice furnizează apă dintr-un râu, rezervor, lac către o centrală hidroelectrică sau elimină apa reziduală din aceasta. Canalele de energie se caracterizează printr-o lungime relativ scurtă (de obicei nu depășește 5-10 km) și un debit scăzut.
Canalele de transport maritim - apă dulce și mare - conectează râuri, lacuri și mări și sunt, de obicei, proiectate astfel tipuri diferite transportul pe apă– de la bărci mici până la vrachiere uriașe. Scopul realizării unui canal de transport maritim este de a conecta bazinele a două rezervoare, de a scurta calea dintre două rezervoare, de a asigura navigația garantată, de a rezolva problema accesibilității transportului de-a lungul căilor navigabile ale destinațiilor și de a crea rute de transport viabile din punct de vedere economic.
Canalele de transport maritim (căile navigabile artificiale) se pot conecta râuri navigabileși marea (Marea Albă-Canalul Baltic); poate fi realizat ocolind secțiuni turbulente ale corpurilor mari de apă deschise, de exemplu lacuri și mări (canale Onega, Priladozhskie, Belozersky, Beregovoi mexicane etc.) sau ocolind secțiuni de repezi ale râurilor; poate îndrepta secțiunile întortocheate ale râului pentru a reduce lungimea căii navigabile (Canalul Khoroșevski pe râul Moscova, canalul pe râul Don sub Centrala Hidroelectrică Tsimlyanskaya etc.); pot servi ca abordări navigabile de la mare, lac sau râu către zone populate, porturi interioare, întreprinderi industriale, zone agricole (canale Sankt Petersburg și Volga-Marea Caspică etc.). Canalele de ocolire, îndreptare și apropiere sunt de obicei construite deschise (neblocate). Aproape toate canalele de legătură sunt blocabile, datorită diferenței de nivel în râurile conectate (mare), precum și datorită necesității de a reduce volumul lucrărilor de excavare la construirea canalelor peste bazine hidrografice. Apa este furnizată canalelor de transport prin gravitație. Căptușeala de coastă este folosită pentru a le proteja de distrugerea de către valurile rezultate din mișcarea navelor. Cele mai cunoscute canale de ecluză sunt canalele Panama și Kiel.
Canalele de pește sunt construite pentru a furniza apă zonelor de depunere a icrelor, pentru a permite peștilor să treacă ocolind structurile hidraulice, pentru a conecta rezervoarele izolate individuale cu pești la râu etc.
Canalele de rafting din lemn sunt folosite pentru transportul lemnului sau plutelor de la locurile de recoltare la un râu de rafting sau o fabrică de cherestea, pentru transportul lemnului ocolind structurile hidraulice.
Sunt construite canale complexe pentru a rezolva cuprinzător mai multe probleme economice. De exemplu, Canalul Volga-Don numit după. IN SI. Lenina (cu centrala hidroelectrică Tsimlyanskaya) – un complex de transport maritim-irigare-energie.
Principalele caracteristici ale canalului sunt forma și dimensiunea secțiunii sale live, adică. secțiune transversală a curgerii.
În funcție de forma secțiunii transversale vii a canalului, acestea sunt împărțite în următoarele soiuri: trapezoidale, poligonale, dreptunghiulare, semicirculare, parabolice, conturate de o curbă mai complexă sau compozit.
Din punct de vedere hidraulic, forma semicirculară este cea mai avantajoasă, dar din cauza dificultății de a crea și păstra în natură contururi curbe, formele semicirculare și parabolice sunt foarte rar folosite.
O secțiune dreptunghiulară este efectuată atunci când se efectuează canale în săpături în roci și în soluri moi - în cazuri speciale(în teritoriu aşezări, pe pante etc.) prin ridicarea zidurilor de sprijin.
În secțiune transversală, canalele au o formă dreptunghiulară, trapezoidală și poligonală (multifațetate).
Capacul de gheață reduce capacitatea canalului. Pentru a preveni apariția nămolului în canal ( gheata de jos) să ia măsuri pentru a obţine gheata de suprafata grosime mică. Dacă există o cantitate inevitabil mare de nămol, sunt prevăzute structuri care să-l descarce din canal, iar canalul în sine este trasat cu un număr minim de ture.
Pentru a proteja patul canalului de distrugerea de către curenți și valuri, pentru a reduce pierderile de apă din cauza filtrării în pământ și pentru a reduce rugozitatea secțiunii deschise (pentru a crește debitul canalului), sunt utilizate căptușeli. Paravanele care servesc doar la protejarea versanților de eroziune sunt realizate sub formă de pavaj cu piatră, așezarea pietrei și riprap, precum și plăci de beton.
Pe toate canalele, cu excepția structurilor speciale legate de funcționarea canalului (ecluze pe canale de transport maritim, stații de pompare pe canale de mașini, deversoruri etc.), la intersecțiile canalului cu cursurile de apă sunt ridicate diferite structuri (conducte, sifoane, apeducte), cu căi de comunicație (viaducte, tuneluri, poduri, conducte, treceri cu feribotul etc.) și în locuri cu schimbări bruște ale terenului (modificări, curenți mari).
Construcția canalelor necesită aproape întotdeauna instalarea de structuri suplimentare, care pot fi împărțite în mai multe categorii:
- structuri de alimentare cu apă;
- structuri de legătură;
- structuri care reglează modul general al canalului.
Structurile de alimentare cu apă pot înlocui tronsoane individuale de canale atât din punct de vedere economic, cât și motive tehnice. Astfel de structuri includ canale, conducte, tuneluri, apeducte, sifoane, curgeri de noroi etc.
În cazurile în care condițiile solului nu permit stabilirea unui albie de canal de încredere, sau terenul pe care trece secțiunea traseului canalului este prea complex (teren accidentat, versanți de munte etc.), se recomandă utilizarea tăvilor. Canalele sunt de asemenea canale artificiale, dar sunt situate la suprafata pamantului sau sunt dispuse deasupra solului pe suporturi. Pot fi realizate din lemn, beton armat, metal și alte materiale. Mișcarea apei în tăvi este liberă. Uneori, tăvile sunt protejate deasupra cu un fel de acoperire, ceea ce le face mai aproape de țevi.
Apeductele sunt instalate acolo unde canalul traversează orice obstacol: un râu, râpă, drum etc. Un apeduct, spre deosebire de un canal pe suporturi, este o structură permanentă. În acest sens, apeductele sunt mai aproape de poduri, în timp ce tava în sine poate servi ca o structură de deschidere.
Conductele permit trecerea apei din canal pe sub orice obstacol și sunt, de asemenea, utilizate în condiții nefavorabile. condiții climaticeîn anumite tronsoane ale canalului. Conductele pot fi amplasate fie subterane, fie deschise cu acces direct. Modul de mișcare a apei în conducte este de obicei presiunea.
Dacă este necesară trecerea oricărui curs de apă pe sub canal, este posibilă instalarea de canale. Proiectarea și calculele unor astfel de țevi sunt similare cu țevile utilizate la traversarea cursurilor de apă cu terasamente de drumuri și căi ferate.
Cu o pantă mare a terenului, vitezele apei în canal pot atinge valori inacceptabile. În acest sens, este necesară amenajarea secțiunilor de canale cu diferențe de înălțime. Pentru a conecta astfel de secțiuni, se folosesc structuri de interfață, care includ în general curenți și căderi rapide.
În timpul picăturilor, apa se mișcă o parte din drum de-a lungul structurii, iar o parte din drum cade. În picături în trepte, energia apei care căde este stinsă prin dispozitive speciale. În picături în consolă, apa care cade formează o pâlnie în punctul de impact, care atinge treptat o astfel de adâncime încât eroziunea încetează și energia căderii se stinge complet.
Curenții rapizi sunt tăvi cu pante mari în care apa se mișcă cu o viteză mai mare decât cea critică. Viteza, însă, nu trebuie să atingă valorile admise pentru materialul fundului și pereților. Pentru a reduce viteza, este posibilă utilizarea rugozității crescute a tăvii sub formă de diferite proeminențe, trepte și praguri. La sfârșitul curgerii rapide, sunt instalate puțuri de apă pentru a amortiza viteza.
Stațiile de pompare sunt, de asemenea, utilizate pentru a conecta secțiuni de canale de diferite înălțimi.
Astfel de structuri care reglementează modul general al canalului includ regulatoare de ecluză și separatoare de apă, bariere de urgență, deversoruri și deversoruri și deversări de nămol.
Un regulator de ecluză este un baraj echipat cu porți. Funcțiile sale includ reglarea debitului de apă în canal în sine, precum și în ramurile din acesta. Barierele de urgență sunt praguri echipate cu porți. Dacă este necesar, acestea pot fi utilizate pentru a izola secțiuni individuale ale canalului.
Yu.V. Bogatyreva, A.A. Belyakov
Canalele se referă la structurile de alimentare cu apă (conducte de apă) - canale artificiale prin care apa este furnizată dintr-un punct în altul. Alături de canale, structurile de alimentare cu apă includ canale, conducte și tuneluri hidraulice. Ceea ce deosebește canalele de tăvi este faptul că acestea sunt situate în pământ, în timp ce tăvile sunt situate pe sol sau deasupra solului. Spre deosebire de conducte și tuneluri hidraulice, albiile canalelor sunt deschise pe cea mai mare parte a lungimii lor.
Tipuri de canale
Canalul Regal din Irlanda
În funcție de scopul lor, canalele sunt împărțite în mai multe tipuri.
Din cele mai vechi timpuri, ei au jucat un rol important în agricultură. recuperare canale, care, la rândul lor, se împart în irigare (irigare) și drenaj (drenaj). Primul dintre ele livrează apă câmpurilor și o distribuie acolo, astfel încât pot fi găsite cel mai adesea în deșerturile și semi-deșerturile din Asia și Africa, precum și în zonele în care se desfășoară agricultura intensivă - de exemplu, în California si Mediterana. Acestea din urmă, dimpotrivă, drenează apa din zona umedă.
Instalatii sanitare canalele furnizează apă la locul consumului acesteia, iar condițiile de funcționare și cerințele sanitare obligă adesea astfel de structuri să fie închise. Scopul lor principal este de a furniza apă zonelor fără apă și aride din locurile în care există constant exces de apă.
Un alt tip de canal - energie. Ele furnizează apă din râuri turbinelor unei centrale hidroelectrice, iar apoi îndepărtează apa care trece prin turbinele din afara centralei hidroelectrice.
Profilul Canalului Marea Albă-Baltică
Conform metodei de alimentare cu apă, canalele sunt împărțite în canale gravitaționale, în care apa curge sub influența gravitației și cu ridicarea mecanică a apei, pentru care se folosesc stații de pompare.
Poveste
Canale în antichitate
Primele canale de irigare au apărut la sfârșitul mileniului al VI-lea î.Hr. e. în Mesopotamia. Aproximativ în același timp, se pare că au început să construiască sisteme de irigare în Egiptul Antic, astfel încât, la sfârșitul mileniilor I și II, a fost creată o rețea largă de canale de irigare în ambele țări, a căror îngrijire a căzut pe umerii puterea supremă. Este posibil ca în Egiptul Antic să fi apărut primul canal de transport maritim din lume, care lega Marea Roșie de unul dintre afluenții Nilului, râu care se varsa în Marea Mediterană; datorită acestei rute, navele puteau călători de la o mare la alta. Construcția acestei căi navigabile a început în jurul anului 600 î.Hr. e. și a durat până în 518 î.Hr. e., când țara a fost cucerită de perși. Din păcate, de-a lungul timpului, canalul a fost îngropat sub nisipurile deșertului și uitat.
secolul al 19-lea
În 1879, Franța a standardizat ecartamentul pentru canale și nave prin introducerea ecartamentului Freycinet, ducând la un tip de vas numit peniche. Astăzi, aceste nave nu sunt doar transport, ci și un mod de viață și un loc de reședință pentru familiile multor muncitori fluviali. Ecartamentul Peniche a devenit Tipul I în clasificarea modernă a căilor navigabile interioare europene.
URSS
V = C R ⋅ I , (\displaystyle V=C(\sqrt (R\cdot I)),) Q = ω C R ⋅ I , (\displaystyle Q=\omega C(\sqrt (R\cdot I)),) V - viteza medie debit, m/s; C- coeficientul de rezistență la frecare pe lungime (coeficientul Chezy), m 0,5 / s, care este o caracteristică integrală a forțelor de rezistență; R- raza hidraulică, m; eu- pantă hidraulică, care când mișcare uniformă debitul cu o suprafață liberă este egal cu panta suprafeței libere; ω - suprafata sectiune deschisa, m2.Debitul de apă în canal este determinat de calculele de gospodărire a apei. Problema se rezumă la determinarea secțiunii transversale a canalului și a dimensiunilor acestuia pentru o gamă relativ îngustă de viteze posibile de curgere. Îngustimea intervalului de viteză este dictată de faptul că canalul pe o parte nu trebuie erodat, iar pe de altă parte, nu ar trebui să se înfunde. Calculul vitezelor maxime de colmație și eroziune este sarcina dificilași se rezolvă folosind metode aproximative. Pentru majoritatea materialelor, ratele de eroziune sunt determinate și date în tabelele corespunzătoare, în funcție de adâncimea curgerii.
Contabilitatea proceselor din albia râului
Multe canale mari sunt în mod inerent râuri artificiale. Adesea, acestea nu au armare a fundului și a pantelor, ceea ce determină apariția proceselor de canal caracteristice râuri obișnuite. Acest lucru este și mai evident atunci când cursurile de apă naturale sunt utilizate în construcția de canale. Lungimea mare a canalelor, debitele mari de apă, influența scurgerii din bazinul adiacent - toate acestea fac din calculul canalelor o sarcină complexă de inginerie hidraulică.
Pierderile de apă din canale
Pierderile de apă din canale sunt cauzate atât de evaporarea acesteia de la suprafața canalelor deschise, cât și de filtrarea acesteia prin pereții și fundul canalului. În acest caz, pierderile prin evaporare în majoritatea cazurilor sunt foarte mici, în timp ce pierderile prin filtrare pot atinge valori foarte mari, reducând semnificativ eficiența economică a canalului. În plus, udarea solului din apropiere poate duce la mlaștinirea zonei, în soluri de subsidență - la deformarea canalului și distrugerea structurilor, în condiții de munte - la prăbușiri și scurgeri de noroi periculoase.
Există două etape de filtrare: liberă și sub presiune. La filtrarea neliberă cu suport, fluxul de filtrare din canal intră în contact cu fluxul de sol și este susținut de acesta.
Filtrarea poate fi combatetă atât prin căptușirea fundului și a canalului, cât și prin reducerea permeabilității la apă a solului de pat, care se poate realiza prin compactare mecanică și colmatare - umplerea porilor solului cu particule mici, de exemplu, pentru soluri nisipoase, se poate folosi colmataj cu soluri argiloase si mâloase. Într-un mod special reducerea permeabilității apei este o metodă de adăugare a materialelor speciale în solul canalului. Aceasta include salinizarea artificială a solului, gleingul artificial, ungerea cu ulei etc., cu toate acestea, astfel de metode conduc la poluarea fluxului de apă.
Structuri pe canale
Construcția canalelor necesită aproape întotdeauna instalarea de structuri suplimentare, care pot fi împărțite în mai multe categorii:
- structuri de alimentare cu apă;
- structuri de legătură;
- structuri care reglează modul general al canalului.
Structuri de alimentare cu apă
Structurile de alimentare cu apă pot înlocui secțiuni individuale de canale atât din motive economice, cât și tehnice. Astfel de structuri includ canale, conducte, tuneluri, apeducte, sifoane, curgeri de noroi etc.
In cazurile in care conditiile solului nu permit construirea unui pat de canal de incredere sau terenul pe unde trece sectiunea traseului canalului este prea complex (teren accidentat, versanti montani etc.), este indicat sa se foloseasca tavi. Canalele sunt de asemenea canale artificiale, dar sunt situate la suprafata pamantului sau sunt dispuse deasupra solului pe suporturi. Pot fi realizate din lemn, beton armat, metal și alte materiale. Mișcarea apei în tăvi este liberă. Uneori, tăvile sunt protejate deasupra cu un fel de acoperire, ceea ce le face mai aproape de țevi. Aria secțiunii transversale a tăvii este de obicei mai mică decât canalul. În acest sens, li se acordă o părtinire mai mare. Capacitatea canalului este calculată considerându-l ca un deversor cu un prag larg în canal.
Apeductele sunt instalate acolo unde canalul traversează orice obstacol: un râu, râpă, drum etc. Ceea ce distinge un apeduct de o tavă pe suporturi este structura sa capitală. În acest sens, apeductele sunt mai aproape de poduri, în timp ce tava în sine poate servi ca o structură de deschidere.
Conductele permit trecerea apei canalului pe sub orice obstacol și sunt, de asemenea, utilizate în condiții climatice nefavorabile ale secțiunii de canal. Conductele pot fi amplasate fie subterane, fie tip deschis cu acces direct. Modul de mișcare a apei în conducte este de obicei presiunea.
Dacă este necesară trecerea oricărui curs de apă pe sub canal, este posibilă instalarea de canale. Proiectarea și calculele unor astfel de țevi sunt similare cu țevile utilizate la traversarea cursurilor de apă cu terasamente de drumuri și căi ferate.
Tavă din beton armat (Buckley, Washington, SUA)